Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Verhinderung der Additivmigration in Polymerklebungen durch Atmosphärendruck-Plasmabeschichtungen

Polymere Werkstoffe und Verbunde substituieren u. a. aufgrund ihres geringen Gewichts sowie ihrer optischen und haptischen Eigenschaften in immer mehr technischen Anwendungen und Industriebranchen klassische Werkstoffe. In vielen dieser Anwendungen werden die Polymerkomponenten untereinander oder auch mit artfremden Materialien klebtechnisch gefügt. Dabei ermöglicht die Klebtechnik neben Erfüllung hoher optischer Ansprüche an die Verbindung auch eine flächige Krafteinleitung und -verteilung innerhalb des Klebverbundes und somit eine hohe statische und dynamische Belastbarkeit der geklebten Konstruktionen.

Die in Kleb- und Kunststoffen enthaltenen Additive stellen häufig niedermolekulare Bestandteile dar, welche innerhalb der Materialien beweglich sind und daher während der Produktlebensdauer zwischen den Komponenten migrieren und zu Eigenschaftsveränderungen oder Schäden führen können. Materialsubstitutionen oder nasschemische Beschichtungen der Fügeteile sind jedoch nicht immer umsetzbar bzw. können das Problem nicht vollständig unterdrücken.

Das Ziel des Vorhabens ist daher ein tieferes Verständnis der Schädigungsmechanismen und die Entwicklung von Schutzschichtsystemen zur Unterdrückung der Additivmigration zwischen Kleb- und Kunststoff. Diese werden direkt im Anschluss an einen Plasmavorbehandlungsschritt mittel Atmosphärendruckplasma appliziert. Dabei wird ebenfalls erforscht, welche der in den etablierten Kleb- und Kunststoffen eingesetzten Additive unter welchen Umständen aus dem Kleb- bzw. Kunststoff migrieren und zur Bildung von Spannungsrissen im Kunststoff bzw. zur Degradation bzw. Enthaftung des Klebstoffes führen können. Die durch KMU geprägte Kleb- und Plasmabranche profitiert dabei insbesondere von neuen Märkten für ihre Anlagen. Darüber hinaus ergeben sich durch neue Prozesstechnologien für die sichere Herstellung klebtechnischer Verbindungen Impulse für Zulieferer und Verarbeiter der Komponenten.